聚酰亚胺_介孔二氧化硅复合薄膜的介电性能研究

聚酰亚胺/介孔二氧化硅复合薄膜的介电性能研究

马兰杰1

,杨志强2

,党智敏

1

(1.北京化工大学纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室,北京

100029;

2.首钢技术研究院,北京

100041)

摘要:采用原位分散聚合法制备了聚酰亚胺(PI)/介孔二氧化硅(M CM -41)复合薄膜。利用X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(T EM )观察到M CM -41粒子规整的六方立体结构,通过扫描电子显微镜(SEM )研究了M CM -41粒子在聚酰亚胺基体中的分散状态以及M CM -41粒子添加量对该复合薄膜介电性能的影响。结果表明:PI 复合薄膜的体积电阻率和电气强度都有不同程度的提高。与纯P I 相比,M CM -41含量为3.0%时,复合薄膜体积电阻率提高了一个数量级,由2.8@10148#m 增至2.1@10158#m,同时介电常数从3.26降至2.86,介质损耗因数无显著变化。

关键词:聚酰亚胺;M CM -41;复合薄膜;低介电常数;电气强度;电阻率中图分类号:T M 215.3;T Q 323.7

文献标志码:A

文章编号:1009-9239(2008)02-0060-04

Dielectric Pro p erties of Pol y imide/Meso p orous

Silica Com p osite Films

MA Lan-j ie 1,YANG Zhi-q ian g 2,DANG Zhi-min 1

(1.K ey Laborat ory of the M i nistry o f Educat ion on N anomater ials ,Beij i ng Univ ersity o f Chemi cal T echnology ,Beiji ng 100029,Chi na; 2.Shougang T echnical Resear ch I nsti tute ,Beij i ng 100041,China )Abstract :Pol y imide/meso p o r o us silica(PI/MCM_41)com p osite films were p r e p ared b y usin g in _situ dis -p ersive p ol y merization.The structure of hexa g onal MCM_41was observed with p owder X_ra y diffrac -tion(XRD)and transmission electron micr oscope(TEM).Meanwhile,the dispersion of MCM_41was observed with scanning electron micr oscope(SEM).Moreover,the d ependence of dielectric properties of the com p osite films on MCM_41loadin g was studied.The results show that the volume resistivit y and dielectric str en g th of the co m p osite films increased simultaneousl y .The volume r esistivit y o f the co mposite films with 3.0wt%MCM_41is 10times as large as that of pure PI film,and increased fr o m 2.8@10148#m to 2.1@10158#m.Meanwhile,the dielectric constant of the com p osite film decreased from 3.26to 2.86and the d ielectric loss j ust deteriorated sli g htl y .

Ke y words :p o l y imide;MCM_41;com p o site films;lo w dielectr ic constant;dielectric stren g th;r esistivit y

收稿日期:2008-01-23

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50677002)

作者简介:马兰杰(1983-),男,山东聊城人,硕士生,主要从事新型复合电介质材料与应用的研究;党智敏(1969-),男,陕西白水人,教授,博士生导师,主要从事新型复合电介质材料与应用的研究工作,(电子信箱)dan g zm @m https://www.wendangku.net/doc/e28295365.html, 。

1

引言

聚合物基无机纳米复合材料是集有机组分和无机纳米组分优势于一体的一种新型的功能高分子复合材料。聚酰亚胺(PI)是一类新型的耐高温聚合物,在高温下,具有优良的介电性能,力学性能、耐辐照性能。广泛应用于宇航、航空、兵器、电子、电器等精密机械中[1]。基于无机填料的纳米效应,人们对PI 基纳米复合材料进行了深入的研究[2~5]。M CM -41介孔分

子筛是1992年由美国M obil 公司的科学家们

(K res g e 等)[6]首先成功合成,其孔径约3.5nm ,孔道一维均匀,呈六方有序排列,具有很大的表面积和吸附容量。王娜等[7,8]利用M CM -41为填料制备了多种聚合物基复合材料,发现M CM -41的加入有效地提高了聚合物基体的力学性能和热性能。以PI 为聚合物基体,介孔M CM -41为填料,采用原位分散聚合法制备了PI/M CM -41复合薄膜。研究了介孔分子筛M CM -41的含量对聚酰亚胺/M CM -41复合薄膜介电性能的影响。2试

验

2.1原材料

均苯四甲酸二酐(PM DA),化学纯,国药集团化

学试剂有限公司;4,4-二氨基二苯醚(ODA),化学纯,上海三爱思试剂有限公司;N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),分析纯,北京益利精细化学品有限公司;自制M CM-41。

2.2测试与表征

利用H ITACH I H-800型透射电镜(T EM)观测MCM-41空间结构;使用Ja p an Ri g akuD/max-RC表征了M CM-41的晶型;Cambrid g e S250M K3扫描电镜(SEM)观测复合薄膜的表面形貌,用ZC-36型高阻计测量复合薄膜的体积电阻率;用CS2674A型耐压测试仪检测薄膜的击穿场强;用A g ilent-4294A精密阻抗分析仪测定薄膜的介电常数和介质损耗因数。

2.3PI/MC M-41复合薄膜的制备

根据复合比例称取适量的M CM-41(参考文献[9],自制)置于三口烧瓶中,加入DMAc超声20 m in,得到分散均匀的悬浊液,投入1.00g ODA,剧烈机械搅拌直至ODA完全溶解,然后分批加入1.11g PM DA并保持搅拌4h,得到粘度适中的PAA/ M CM-41混合溶液。将混合溶液在玻璃板上铺膜,室温静置40min,真空烘箱中放置10min,然后梯度升温亚胺化,80e、120e、180e、240e、300e各1 h,最终得到PI/M CM-41复合薄膜。

3结果与分析

3.1MCM-41结构表征

M CM-41的XRD谱图如图1所示。

图1MCM-41的XRD谱图

从图1中可以看出,M CM-41介孔分子筛在H=2.140有一清晰尖锐的衍射峰,对应M CM-41的(100)晶面,后面3个较弱的衍射峰分别对应M CM-41的(110)、(200)、(210)晶面。其结果与文献[9]所报道的M CM-41分子筛的XRD谱图相一致。图2为M CM-41介孔分子筛的透射电镜照片,证实了M CM-41介孔分子筛具有长程有序的一维孔道结构。结果表明成功合成了规整具有六方孔道结构的M CM-41分子筛。

图2MCM-41的TEM照片

3.2PI/MCM-41复合薄膜的体积电阻率

PI/M CM-41复合薄膜的体积电阻率与M CM-41含量的关系如图3所示。

图3PI/MCM-41复合薄膜的体积电阻率

与MCM-41含量的关系

由图3可知,随着M CM-41含量增加,复合薄膜的体积电阻率呈现先升高后降低的趋势,在3.0% (质量分数)含量达到最大值为2.1@10158#m,相对纯PI的体积电阻率提高了一个数量级。原因可能是: M CM-41粒子具有特殊的六方介孔结构,孔表面积大,对带电电荷有强吸附作用,且M CM-41分子筛SiO2孔壁体积电阻率(10178#m)高于纯PI,载流子的输运势垒增加,抑制了载流子的运动。电镜照片(图4)所显示粒子含量低,分散均匀,团聚少,两相界面结合紧密。但随着M CM-41含量的提高,杂质离子增加,同时出现严重的团聚使界面积聚的电荷量增大,载流子输运势垒降低,电导加剧,导致体积电阻率迅速降低。

3.3PI/MCM-41复合薄膜的电气强度

PI/M CM-41复合薄膜的电气强度与MCM-41含量关系如图5所示。从图5可知:当M CM-41含量在0~3.0%(质量分数)范围内时,复合薄膜的

图4PI/MCM-41(3%)复合材料SEM照片

电气强度随填料含量缓慢增加;当填料含量为3.0%时,电气强度达到最大值,为214.83M V/m,与纯PI 相比提高了3.7%。当M CM-41超过3.0%,薄膜的电气强度急剧下降,但在18%时,电气强度仍保持在90M V/m以上。原因可能是:M CM-41粒子为介孔结构,孔比表面积大,易于吸附电荷,消弱了碰撞电离所导致的电子数倍增加,抑制了雪崩击穿;同时,介孔SiO2材料本身具有高的电气强度(>300MV/m)[10]。当复合薄膜中M CM-41含量较低(小于3.0%)时,填料能均匀分散在基体中,增加填料含量提高了电气强度。但随着填料含量的继续提高,团聚加剧,界面间隙增多,放电击穿严重,引入的杂质离子增多等,众多因素的综合影响导致电气强度急剧下降。

图5PI/MCM-41复合薄膜的不同MCM-41含量

与电气强度的曲线图

3.4PI/MC M-41复合薄膜的介电性能

复合薄膜的介电常数和介质损耗因数与M CM-41含量的关系如图6所示。图6(a)表明当填料含量为3.0%时,复合薄膜的介电常数达到最小值(2.86,1M Hz),与纯PI相比,下降了12.27%。原因是:M CM-41的介孔结构为复合体系,引入了适量的空气,同时无机粒子的加入产生的两相界面也会引入空气隙[11],而空气的介电常数为1,由此可知: M CM-41的加入有助于降低复合薄膜的介电常数。从介质损耗因数也可看出,复合薄膜在低频下的

(a)介电常数与M CM-41含量的关系

(b)介质损耗因数与M CM-41含量的关系

图6PI/MCM-41复合薄膜的介电常数和介质损耗因数

与MCM-41含量的关系

介质损耗因数变化比较大,反映了复合体系中存有界面空气隙,导致在界面处产生界面极化,引起的界面损耗对低频下的介质损耗因数产生影响。但是随着M CM-41含量的继续增加,介电常数出现一个上升的趋势。原因可能是:随着MCM-41含量的提高, M CM-41粒子团聚加剧,基体与填料粒子所形成的界面面积增大,界面极化加强,导致复合材料介电常数升高;室温环境下,极性聚酰亚胺具有很高的吸水性,但由于团聚问题,导致高含量填料复合材料具有不均匀的粗糙表面,使得吸水面积增加,即高M CM-41含量的复合薄膜比低MCM-41含量材料吸附更多的水,而复合材料的吸水性能对介电性能影响非常大[12,13],导致了高M CM-41含量的复合薄膜介电常数升高,甚至比复合组分中的基体PI的介电常数还要高。但在0~18%含量范围内的M CM-41,1MH z下介质损耗因数随填料含量变化不大,通常在0.0094~0.0125的范围内。

4结论

采用原位分散聚合法制备了聚酰亚胺/介孔二氧化硅(PI/M CM-41)复合薄膜。通过SEM研究了M CM-41粒子在聚酰亚胺基体中的分散状态及M CM-41粒子添加量对该复合材料介电性能的影

(上接第59页)

5结论

在室温条件下,采用磁控溅射法可在PET上制备镍薄膜。实验结果表明,在室温下,随着溅射气压的增加,沉积速率和粒径都是先增加后又逐渐变小,而薄膜电阻的变化规律则与之相反;薄膜的表面粗糙度随着溅射功率的增加而增大;膜层与基材的剥离强度较大且均匀,膜层结合较为牢固,薄膜的耐摩擦性能较为优良。

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响,得到以下结论:

(1)M CM-41含量为3.0%(质量分数)时,PI/ M CM-41复合薄膜的体积电阻率、电气强度得到不同程度的提高,介电常数达到极低值。体积电阻率由2.8@10148#m增至2.1@10158#m,电气强度提高了3.7%,同时介电常数从3.26降至2.86,介质损耗因数无显著变化。

(2)随着MCM-41含量的增加,PI复合薄膜的体积电阻率、电气强度、介电常数和介质损耗因数出现不同程度的劣化。

参考文献:

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介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放

介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放 摘要通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理（PH响应、光响应、温度响应、酶响应及竞争性结合响应）、靶向方法（配体靶向、磁靶向、量子点应用于靶向）的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述。 关键词介孔二氧化硅纳米粒子；药物传输；控制释放；靶向；量子点。 近年来，介孔材料由于其独特的优异性能成为了研究开发的热点，在催化、吸附分离、药物释放等领域的应用前景更使其备受关注。1992年，Kresge等，首次在Nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料，M41S，其中以命名为MCM-41的材料最引人注目其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1。5-10nm 范围可以连续调节，具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域这对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程，无疑展示了广阔的应用前景。 可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放，有利于提高药效，降低药物的毒副作用，在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景，已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1-6]。许多药物都具有较高的细胞毒性，在杀死病毒细胞的同时，也会严重损伤人体正常细胞。因此，理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性，较高的载药率和包

封率，良好的细胞或组织特异性——即靶向性；还应具有在达到目标病灶部位之前不释放药物分子，到达病灶部位后才以适当的速度释放出药物分子的特性。 介孔SiO2纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles，MSN)具有在2～50 nm范围内可连续调节的均一介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点，非常适合用作药物分子的载体。同时，MSN 具有巨大的比表面积(＞900 m2/g)和比孔容(＞0。9 cm3/g)，可以在孔道内负载各种药物，并可对药物起到缓释作用，提高药效的持久性。因此，近年来MSN 在可控药物传输系统方面的应用日益得到重视，本文通过对MSN 载药机理[7]、药物控释机理[8]和靶向方法[9-14]的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用[15-17]加以综述。 1、介孔二氧化硅纳米颗粒 1992年，Kresge等首次合成出MCM-41型介孔分子筛，这种具有规则孔道结构的介孔纳米微球立即吸引了广泛的关注，并得到了快速的发展。MSN是利用有机分子(表面活性剂或两亲性嵌段聚合物)作为模板剂，与无机硅源进行界面反应，形成由二氧化硅包裹的规则有序的组装体，通过煅烧或溶剂萃取法除去模板剂后，保留下二氧化硅无机骨架，从而形成的多孔纳米结构材料。通过选择不同的模板剂和采用不同的合成方法可得到不同结构特征的介孔材料。 1。1 MSN的生物相容性

单分散介孔二氧化硅纳米微球星状

单分散介孔二氧化硅纳米微球星状 产品名称 中文名称: 单分散介孔二氧化硅纳米微球星状 英文名称：Monodisperse Mesoporous Silica Nanosphere Stellate MSN 性质 形态：白色粉末 参数 Average Size：80 nm Vtotal：~1.4 mL/g Pore Size (conical pores of the stellate MSNs)：2.9 nm Pore Size (inter particle voids between the packed MSNs)：50 nm 应用 可应用于涂料、催化剂、色谱填料和高性能陶瓷等方面。 ·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑磷·类石墨烯·纳米材料 江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨烯、

其他信息 单分散微球是指不但组成形状相同，而且粒子尺寸较为均匀的微球。单分散介孔纳米二氧化硅纳米微球是无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的非金属材料，其掺入材料中可提高材料的抗氧化性和耐化学性；分散在材料中可提高材料的强度；具有吸附色素粒子，降低色素衰减的作用。 先进纳米材料制造商和技术服务商——江苏先丰纳米材料科技有限公司，2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。科研客户超过一万家，工业客户超过两百家，其中世界五百强客户达到10%以上。 南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内，现专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向，立志做先进材料及技术提供商。 2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”，建筑面积近4000平方，形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米材料制造和技术服务中心。 ·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑磷·类石墨烯·纳米材料 江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨烯、

纳米二氧化硅颗粒价格

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多形态介孔二氧化硅微球的制备和结构演变机理分析

多形态介孔二氧化硅微球的制备和结构演变机理分析 王珊珊张海连王波郭元龙田果陈志民＊许群 郑州大学材料科学与工程学院，郑州市科学大道１００号，４５０００１ 摘要：中空介孔粒子因低密度，大的比表面积，良好的负载能力，高的渗透性和大的孔体积，可调的多孔壳结构等独特的性质而备受推崇。本文中利用“结构差异选择性刻蚀”的方法，成功地合成了尺寸在２５０　ｎｍ左右，同时具有可调的大孔和小孔双介孔壳层结构的花瓣状中空二氧化硅微球。并选用不同浓度的氨水和不同量的碳酸钠溶液做为刻蚀剂来研究实心二氧化硅核／介孔二氧化硅壳（ｓＳｉＯ２＠ｍＳｉＯ２）核壳微球在碱性高温条件下的结构演变。制备出了均质摇铃状，花瓣状，花生状等各种结构的介孔中空二氧化硅微球，对其形成机理做出了解释，指出刻蚀剂溶液中自由羟基的数量对最终微球结构起决定作用。这种结构演变机理为介观尺度范围内，介孔二氧化硅微球形态和结构的设计和控制提供了一种崭新的路径。 关键词：选择性刻蚀；多形态　；　中空介孔二氧化硅微球；结构演变

Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｏｕｓ　Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｓｉｌｉｃａ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ Ｓｈａｎｓｈａｎ　ＷａｎｇＨａｉｌｉａｎ　ＺｈａｎｇＢｏ　ＷａｎｇＹｕａｎｌｏｎｇ　ＧｕｏＧｕｏ　ＴｉａｎＺｈｉｍｉｎ　Ｃｈｅｎ＊ Ｑｕｎ　Ｘｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　 ４５０００１，　Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｈｏｌｌｏｗ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｉｔｈ　ｐｏｒｏｕｓ　ｓｈｅｌｌｓ　ａｒｅ　ｏｆ　ｇｒｅａｔ　ｉｎｔｅｒｅｓｔ　ｉｎ　ｍａｎｙ　 ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ａｒｅａｓ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅｉｒ　ｕｎｉｑｕｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌｏｗ　 ｄｅｎｓｉｔｙ，　ｌａｒｇｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ，　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ，　ｈｉｇｈ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，　ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ　ａｎｄ　 ｗｅｌｌ－ｄｅｆｉｎｅｄ　ｐｏｒｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｗｅ　ｒｅｐｏｒｔ　ａ　ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　 ｆｌｏｗｅｒ－ｔｙｐｅ　ｈｏｌｌｏｗ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　ｓｉｌｉｃａ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｕｎａｂｌｅ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｐｏｒｅｓ　ａｎｄ

磁性介孔二氧化硅纳米药物载体的制备及其 研究

Journal of Comparative Chemistry 比较化学, 2018, 2(2), 39-46 Published Online June 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/e28295365.html,/journal/cc https://https://www.wendangku.net/doc/e28295365.html,/10.12677/cc.2018.22007 Study on the Construction of Nanocarriers Based on Mesoporous Silica Yang Zhou1,2, Lijun Tao1,2, Yinjia Wan1,2, Yuan Zhou1,2 1Wuhan Institute of Technology, Wuhan Hubei 2Green Chemical Process Key Laboratory of Ministry of Education, Wuhan Hubei Received: Apr. 21st, 2018; accepted: May 14th, 2018; published: May 21st, 2018 Abstract Human beings are working hard to conquer the cure of cancer and strive to explore the methods and techniques of treating cancer. The preparation of magnetic mesoporous silica nano-drug car-rier provides a new research direction for cancer treatment. Fe3O4 nanoparticles were prepared by solvothermal method. SiO2 was coated on the surface of Fe3O4 with CTAB as template. Then the template was stirred in the ethanol solution of NaCl to form mesopores outside Fe3O4. In the expe-riment, the magnetic mesoporous silica nanometer drug carrier with good morphology was pre-pared by controlling the time of the coating and changing the amount of TEOS. Finally, the opti-mum dosage of TEOS was about 150 μl when the time was 6 hours. Finally, Fe3O4@mSiO2 was mod-ified by surface thiolation, so that the surface thiylated Fe3O4@mSiO2can not only through the mesoporous drug loading, but also through the chemical bond drug to improve the carrier drug loading rate. The successful preparation of magnetic mesoporous silica nano-drug carrier brings new research direction for targeted therapy of cancer treatment. Keywords Drug Delivery, Magnetic Mesoporous Materials, Cancer Therapy 磁性介孔二氧化硅纳米药物载体的制备及其 研究 周洋1,2，陶丽君1,2，万尹佳1,2，周原1,2 1武汉工程大学，湖北武汉 2绿色化工教育部重点实验室，湖北武汉 收稿日期：2018年4月21日；录用日期：2018年5月14日；发布日期：2018年5月21日

纳米二氧化硅

1前言 1.1纳米二氧化硅的发展现状及前景 纳米材料是指微粒粒径达到纳米级(1～100nm)的超细材料。当粒子的粒径为纳米级时，其本身具有量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，因而展现出许多特有的性质，应用前景广阔。纳米SiO 是极具工业应用前景的纳米材料，它的应用领域十分广泛，几乎 2 粉体的行业。我国对纳米材料的研究起步比较迟，直到“八五计涉及到所有应用SiO 2 划”将“纳米材料”列人重大基础项目之后，这方面的研究才迅速开展起来，并取得了令人瞩目的成果。1996年底由中国科学院固体物理研究所与舟山普陀升兴公司合作，成 [1]，从而使我国成为继美、英、日、德功开发出纳米材料家庭的重要一员——纳米SiO 2 国之后，国际上第五个能批量生产此产品的国家。纳米SiO 的批量生产为其研究开发提 2 供了坚实的基础。 目前，我国的科技工作者正积极投身于这种新材料的开发与应用，上海氯碱化工与华东理工大学[2]建立了连续化的1000t／a规模中试研究装置，开发了辅助燃烧反应器等核心设备，制备了性能优良的纳米二氧化硅产品，其理化性能和在硅橡胶制品中的应用性能，已经达到和超过国外同类产品指标。专家鉴定认为，纳米二氧化硅氢氧焰燃烧合成技术、燃烧反应器和絮凝器等关键设备及应用技术具有创新性，该成果总体上达到国际先进水平，其中在预混合辅助燃烧新型反应器和流化床脱酸两项核心技术方面达到了国际领先水平，对于突破国际技术封锁具有重大价值。但总地来讲，我国纳米SiO 的生 2 产与应用还落后于发达国家,该领域的研究工作还有待突破。 1.2 纳米二氧化硅的性质[3]~[5] 纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的非金属材料。微结构呈絮状和网状的准颗粒结构，为球形。这种特殊结构使它具有独特的性质： 纳米二氧化硅对波长490 nm以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。 纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。 纳米二氧化硅在高温下仍具有强度、韧度和稳定性高的特点，将其分散在材料中，

纳米二氧化硅价格

在我们的认知里，厂家进行直接销售是有利于顾客进行购买的，首先没有了繁琐的分销渠道费用，也少了中间商赚取差价的机会，所以其性价比高的价格优势得以体现，也让很多顾客一直在寻找厂家价格。下面由纳米二氧化硅厂家恒力特新材料为您介绍下它的相关知识，能够帮助您在购买此产品时有全面的认知。 纳米二氧化硅在高性能混凝土中添加水泥用量的1～6%，可使抗压强度提高1倍，并可改善混凝土工作性——可塑性、泵送性、保水性、防泌水性、抗渗性、抗冻性等。适量加入水泥中改性使用，她与游离钙结合即生成硅酸钙凝胶，填充水泥石结构缝隙，使短命的水泥混凝土成为耐久的人造石。 纳米二氧化硅复合少量钛白粉、氧化锌等可成为高分散轻质活性

补强粉体，加入橡胶中可生产优质飞机、汽车轮胎。配制功能性纳米复合材料，可广泛应用于新型建材、橡塑制品、油漆涂料、玻璃钢、工程陶瓷、纺织人革、胶粘剂、炼钢脱氢剂、水晶制品…… 纳米二氧化硅的“海绵体”轻质特性，可作为活性载体，分散吸纳各种颜料、药物、化工材料等，生产各种功能材料制品，如隐形飞机涂料、防辐射抗紫外线材料、屏蔽电磁波、降解涂料中甲醇等有害物，抗菌、抗静电、导电、储能电池、医药制药赋形、化工催化促进、纺织保健……。 纳米二氧化硅是新材料革命的“女神”，也是“为民造福的基础原材料”，电子时代的战备物资、太阳能电池的储能材料。它的用途和潜在市场可改变一个国家，一个地区的经济结构！ 恒力特新材料是集科技研发、生产、销售为一体的高新技术企业，是国内和华东地区橡胶助剂骨干企业，恒力特牌橡胶防老剂 8PPD-35、BLE、BLE-W、BLE-C、SP、SP-C、AW、DFC-34等系

介孔中空二氧化硅及硅基微球制备研究进展

介孔中空二氧化硅及硅基微球制备研究进展 冯雪风,金卫根,刘芬,罗建勋 (东华理工大学,江西南昌330017) 摘要:介孔中空材料有特定孔道结构,具有中空、密度小、比表面积大的特点,因而具有较好的渗透性、吸附性、筛分分子能力和光学性能,成为具有广泛应用前景的热点研究材料。详细地介绍了国内外新型功能材料介孔中空二氧化硅及硅基微球主要制备方法,包括表面沉积法、层层组装法、原子转移自由基聚合法、喷雾法、微乳液法。同时介绍了合成的介孔、中空二氧化硅和硅基微球的形貌特点及应用。指出不同方法、不同制备条件对材料的形貌、孔径大小、孔形状及材料晶形有很大影响,条件温和、步骤简单、环境友好的制备方法是发展趋势。 关键词:二氧化硅;硅基微球;介孔材料;空心球 中图分类号:127.2文献标识码:A文章编号:1006-4990(2008)12-0012-03 A dvance in preparation of ho llow m esoporous silica and silica-based m icrospheres Feng Xuefeng,Ji n W eigen,Liu Fen,Luo Jianxun (East China University of T echno logy,N anchang330017,China) Abstract:H o llo w m esoporous m ater i a lw it h specific porous fra m e w ork,ho llo w structure,s m a ll dens i ty and l arge surface a rea,wh i ch has good per m eab ility,absorpti on,m olecu lar sc reeni ng capacity,and opti ca l prope rti es,has becom e t he ho t re-search m aterial w ith w i de app licati on prospect.The preparation m ethods,i nc l ud i ng sur f ace prec i pita ti on m e t hod,laye r-by -l ayer asse m bly m ethod,atom-transfe r rad ica l poly m er izati on m ethod,spray m ethod,and m icroemu l sion m e t hod fo r new-type f uncti ona lm aterial)))m esoporous silica and silica-based m icrospheres at ho m e and abroad w ere i ntroduced in de-ta i.l M eanwh ile,t he m orpho logy characte ristics and appli cation of the syn t hesized m esoporous,ho llo w silica,and s ilica-based m i crospheres w ere also presen ted.It w as po i nted out that d ifferent m ethods and preparati on conditi ons have larg e e ffect on m a terial mo rpho l ogy,for exa m ple on t he s i ze of pore dia m e ter,po re shape,and cry sta l f o r m.T he env iron m ental-fr i end l y m ethod w ith m il d cond iti ons and si m ple steps s hould be the deve l opi ng trend. K ey word s:s ilica;sili ca-based m icrosphere;mesoporous m ater i a;l ho ll ow ba ll 传统S i O2由于密度大、比表面积小,其应用受到限制。近年来,由于纳米材料的发展,多孔及中空微/纳米球材料或过渡金属掺杂的多孔材料的报道层出不穷[1-3]。介孔材料由于孔径适中、规则、甚至中空,有很好的渗透性能、吸附性能和筛分分子的能力,因而在化学、生物技术、材料科学领域具有极其广泛的应用前景。而S i O2具有资源丰富、价廉、高温热稳定性好、结构不容易坍塌的优点,因而更受关注。 1介孔S i O2微球制备方法 1.1水热合成法 水热合成法步骤:依次取定量的溶剂、表面活性剂,在强烈搅拌下向水溶液中加入定量的硅源,继续搅拌0.5~2.0h,然后封入不锈钢反应釜中,在一定压力和pH下于100~120e晶化一定时间,经过滤、洗涤、干燥、焙烧即可。 H.Izutsu等[4]将硅酸乙酯(TEOS)在酒石酸和环己醇的水溶液中水解,在未加表面活性剂的情况下水热合成,制得粒径为0.3~1.0L m的S i O2介孔微球。M.Grun等[5]用十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)表面活性剂为模板剂,水热合成平均粒径为0.6L m、孔径为3.14nm的一维六方介孔S i O2微球。余承忠等[6]将计量嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(EO 106 PO 70 EO 106 )和K 2 SO 4 溶解于H C l溶液中,通过调整无机盐和有机共聚物间的比例,控制它们的相互作用力和自组装力,制得直径2~4mm、孔径7.8nm左右的三维立方相SBA-16型介孔S i O2毫米球。 1.2低温合成法 其一般合成步骤:在一定量溶剂中加入一定量表面活性剂,在室温或指定低温下搅拌成透明溶液, 12 无机盐工业 I N ORGAN I C C H E M I C ALS I N DUSTRY 第40卷第12期 2008年12月

介孔二氧化硅纳米粒子应用于可控药物传输系统的若干新进展

2010年第30卷 有 机 化 学 V ol. 30, 2010 * E-mail: hujh@fu d an.e d https://www.wendangku.net/doc/e28295365.html, Received August 28, 2009; revised October 7, 2009; accepted November 6, 2009. 国家自然科学基金(No. 50873029)、上海科技创新行动计划(No. 08431902300)、中国博士后科学基金(No. 20080440569)、上海市博士后科研资助计划(No. 09R21410900)资助项目. ·综述与进展· 介孔二氧化硅纳米粒子应用于可控药物传输系统的若干新进展 袁 丽 王蓓娣 唐倩倩 张晓鸿 张晓环 杨 东 胡建华* (复旦大学高分子科学系 聚合物分子工程教育部重点实验室 先进材料实验室 上海 200433) 摘要 通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理和靶向方法的介绍, 对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述. 关键词 介孔二氧化硅纳米粒子; 药物传输; 控制释放; 靶向 New Progress in the Applications of Mesoporous Silica Nanoparticles to Controlled Drug Delivery System Yuan, Li Wang, Beidi Tang, Qianqian Zhang, Xiaohong Zhang, Xiaohuan Yang, Dong Hu, Jianhua * (Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers of Ministry of Education & Laboratory of Advanced Materials , Department of Macromolecular Science , Fudan University , Shanghai 200433) Abstract Through the introduction of drug loading mechanism, drug controlled release mechanism, and targeting methods of mesoporous silica nanoparticles (MSN), the application of MSN to controlled drug de-livery system is reviewed. Keywords mesoporous silica nanoparticle; drug delivery; controlled release; targeting 可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放, 有利于提高药效, 降低药物的毒副作用, 在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景, 已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1 ～6] . 许多药物都具有较高的细 胞毒性, 在杀死病毒细胞的同时, 也会严重损伤人体正常细胞. 因此, 理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性, 较高的载药率和包封率, 良好的细胞或组织特异性——即靶向性; 还应具有在达到目标病灶部位之前不释放药物分子, 到达病灶部位后才以适当的速度释放出药物分子的特性[7]. 介孔SiO 2纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles, MSN)具有在2～50 nm 范围内可连续调节的均一介孔孔 径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点[8 ～13] , 非常适合用作药物分子的 载体. 同时, MSN 具有巨大的比表面积(＞900 m 2/g)和比孔容(＞0.9 cm 3/g)[9], 可以在孔道内负载各种药物, 并可对药物起到缓释作用, 提高药效的持久性. 因此, 近年来MSN 在可控药物传输系统方面的应用日益得到重视[8 ～10] . 本文通过对MSN 载药机理、药物控释机理和 靶向方法的介绍, 对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述. 1 介孔二氧化硅纳米粒子 1992年, Kresge 等首次合成出MCM-41型介孔分子

纳米二氧化硅

纳米二氧化硅 简介： 为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。一、XZ-G01二氧化硅产品的主要技术指标，含量：99.99 % 水分≤0.01 二、XZ-G01二氧化硅用途1、涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂；2、平光剂：家具漆有向亚光方向发展的趋势，列沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂，另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣帐篷等平光剂亦可使用此类产品。3、聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口剂。三．XZ-G01二氧化硅在高分子工业中的应用它广泛地应用于橡胶、塑料、电子、涂料、陶（搪）瓷、石膏、蓄电池、颜料、胶粘剂、化妆品、玻璃钢、化纤、有机玻璃、环保等诸多领域。 应用范围 由于纳米二氧化硅SP30具有小尺寸效应，表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子遂道效应和特殊光、电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象以及在高温下仍具的高强、高韧、稳定性好等奇异性，纳米二氧化硅可广泛应用各个领域，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。纳米二氧化硅是应用较早的纳米材料之一，关于纳米SiO2在橡胶改性、工程塑料、陶瓷、生物医学、光学、建材、树脂基复合材料改性中的应用已有过许多报道，这里重点介绍纳米氧化硅SP30）在其他领域的应用进展。 4.1在涂料领域 纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，能在涂料干燥时形成网状结构，同时增加了涂料的强度和光洁度，而且提高了颜料的悬浮性，能保持涂料的颜色长期不退色。在建筑内外墙涂料中，若添加纳米氧化硅，可明显改善涂料的开罐效果，涂料不分层，具有触变性、防流挂、施式性能良好，尤其是抗沾污染性能大大提高，具有优良的自清洁能力和附着力。纳米SiO2还可与有机颜料配用，可获得光致变色涂料，M．P ．J ．Peeters 等用溶胶凝胶法合成了含纳米二氧化硅SP30的全透明的耐温涂料 H．Schmidt 等合成了很厚的含纳米SiO2的涂料，并耐高温，在500℃下没有出现裂缝，Fayna Mamme ri等合成了P MMA- SiO2纳米涂料。明显增强了涂料的弹性和强度。

纳米二氧化硅的用途

纳米二氧化硅的用途 , 纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。 (一)、电子封装材料 有机物电致发光器材(OELD)是目前新开发研制的一种新型平面显示器件，具有开启和驱动电压低，且可直流电压驱动，可与规模集成电路相匹配，易实现全彩色化，发光亮度高(>105cd/m2)等优点，但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求，其中需要解决的技术难点之一就是器件的封装材料和封装技术。目前，国外(日、美、欧洲等)广泛采用有机硅改性环氧树脂，即通过两者之间的共混、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又能形成分子内增韧，提高耐高温性能，同时也提高有机硅的防水、防油、抗氧性能，但其需要的固化时间较长(几个小时到几天)，要加快固化反应，需要在较高温度(60?至100?以上)或增大固化剂的使用量，这不但增加成本，而且还难于满足大规模器件生产线对封装材料的要求(时间短、室温封装)。将经表面活性处理后的纳米二氧化硅充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中，可以大幅度地缩短封装材料固化时间(为2.0-2.5h),且固化温

功能化介孔二氧化硅纳米材料的应用

Hans Journal of Nanotechnology纳米技术, 2019, 9(3), 93-100 Published Online August 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/e28295365.html,/journal/nat https://https://www.wendangku.net/doc/e28295365.html,/10.12677/nat.2019.93011 Application of Functionalized Mesoporous Silica Nanomaterials Zhengdong Yan*, Xiaolei Liang, Huiling Tang, Qiang Xiao Key Laboratory of the Ministry of Education for Advanced Catalysis Materials, Institution of Advanced Fluorine-Containing Materials, Zhejiang Normal University, Jinhua Zhejiang Received: Jul. 28th, 2019; accepted: Aug. 9th, 2019; published: Aug. 16th, 2019 Abstract Mesoporous silica nanomaterials have a unique structure and are easy to be modified by surface functionalities. They can be combined with materials of different functions to form a new type of material with specific purposes and have a wide range of uses. In this review, we discuss several methods for synthesizing functionalized mesoporous silica and its special nanostructures. Com-bined with the latest literature, we introduced some applications of functionalized mesoporous si-lica nanoparticles in environmental protection, industrial catalysis, and as drug carriers. Keywords Mesoporous Silica, Nanomaterials, Functionalization, Application 功能化介孔二氧化硅纳米材料的应用 闫正东*，梁晓蕾，汤会玲，肖强 浙江师范大学，含氟新材料研究所，先进催化材料教育部重点实验室，浙江金华 收稿日期：2019年7月28日；录用日期：2019年8月9日；发布日期：2019年8月16日 摘要 介孔二氧化硅纳米材料结构独特，易于表面功能化修饰，能够结合不同功能的材料形成具有特定用途的新型材料，用途极为广泛。这篇综述讨论了几种合成功能化介孔二氧化硅的方法，以及其特殊的纳米结构。还结合最新文献，介绍了一些功能化介孔二氧化硅纳米粒子在环境保护、工业催化以及作为药物载体等领域的应用。 *通讯作者。

纳米二氧化硅的制备

纳米二氧化硅的制备 专业：凝聚态学号：51110602021 作者：张红敏 摘要 本文简单综述了一下纳米二氧化硅的各种制备方法，包括化学沉淀法、气相法、溶胶-凝胶法、微乳液法、超重力法、机械粉碎法，并对未来制备纳米二氧化硅的方法提出了一点展望。 关键词：纳米二氧化硅，制备，展望

1. 引言 纳米二氧化硅为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，其颗粒尺寸小，粒径通常为20～200nm，化学纯度高，分散性好，比表面积大，耐磨、耐腐蚀，是纳米材料中的重要一员。由于纳米二氧化硅表面存在不饱和的双键以及不同键合状态的羟基，具有常规粉末材料所不具备的特殊性能，如小尺寸效应、表面界面效应、量子隧道效应、宏观量子隧道效应和特殊光电性等特点[1]，因而表现出特殊的力学、光学、电学、磁学、热学和化学特性，加上近年来随着纳米二氧化硅制备技术的发展及改性研究的深入, 纳米二氧化硅在橡胶、塑料、涂料、功能材料、通讯、电子、生物学以及医学等诸多领域得到了广泛的应用。 2. 纳米二氧化硅的制备 经过收集资料,查阅一些教科书籍和文献,发现二氧化硅有各种形形色色不同的制备方法, 主要包括化学沉淀法、气相法、溶胶-凝胶法、微乳液法、超重力法、机械粉碎法等等。现在一个个介绍如下: 2.1. 化学沉淀法 化学沉淀法是目前生产纳米二氧化硅最主要的方法。这种方法的基本原理是利用金属盐或碱的溶解度, 调节溶液酸度、温度、溶剂, 使其产生沉淀, 然后对沉淀物进行洗涤、干燥、热处理制成超细粉体[2]。 可以采用硅酸钠和氯化铵为原料, 以乙醇水溶液为溶剂, 采用化学沉淀法制备得到纳米SiO2[3]。将去离子水与无水乙醇以一定浓度混合盛于三口瓶中, 加入一定质量的硅酸钠和少量分散剂, 置于恒温水浴中, 凋节至40±1℃, 搅拌状态下加入氯化铵溶液, 即出现乳白色沉淀, 洗涤, 抽滤, 100℃烘干,置于马弗炉450 ℃焙烧1h, 得到白色轻质的SiO2 粉末。所得SiO2颗粒为无定形结构, 近似球形, 粒径30～50nm, 部分颗粒间通过聚集相互联结, 表面有蜂窝状微孔。 以水玻璃(模数为3.3)和盐酸为原料[4],在超级恒温水浴中控制在40～50℃左右进行沉淀反应, 控制终点pH 值5～6, 得到的沉淀物采用离心法洗涤去掉Cl-, 然后在110℃下干燥12 h, 再于500℃进行焙烧即可得到产品。制得SiO2粒

介孔二氧化硅孔道中的纳米颗粒迁移成像(赵东元2014年9月)

spectroscopy via an in situ TEM heating technique.A sintering process is proposed gravitational potential from the height of the uneven internal surface of the about3and5nm becomes short after migration,the coalescence process is conduction electron cloud outside the Au NPs.The supports containing an coalescence.Our?ndings provide the understanding toward the rational design of activity and stability for applications such as batteries,catalysis,drug delivery, nanoparticles.mesoporous materials

Herein,taking Au-SBA-15for an example,we report migration of metal Au NPs inside the ordered mesopore channels via combined in situ heating TEM observations including scanning transmission electron microscopy(STEM)and electron energy loss spectros-copy(EELS)up to700°C.It is the?rst time the migration of Au NPs along a mesochannel and even migration from a mesochannel to neighboring one is observed.A particle migration mechanism is proposed where particle migration is driven by the di?erence of gravitational potential from the height of the uneven internal surface of the mesopores;subsequently,when interparticle distance becomes short,a conduction electron cloud outside the metal NPs can expand similarly to the stretching of an“octopus-claw”,and eventually metal NPs merge with each other. RESULTS AND DISCUSSION Three ordered mesoporous silica SBA-15with di?er-pore diameters were synthesized via changing the hydrothermal treatment temperature from60to100to °C and chosen as the supports.The explanation for names of samples,Au-SBA-15-T1-T2,is listed,the mass ratio of Au to SiO2in all samples:0.5wt%;T1: hydrothermal temperature of SBA-15;T2:pretreat-ment temperature of as-made Au-SBA-15.SAXS pat-terns(Figure S1in Supporting Information)and N2adsorption/desorption isotherms(Figure S2in porting Information)demonstrate that all three sam-ples have highly ordered mesostructure with dimensional(2-D)hexagonal(p6mm)symmetry. BarrettàJoyneràHalenda(BJH)pore size distribution curves(Figure S3in Supporting Information)show the pore diameters of SBA-15-60,SBA-15-100, SBA-15-130are5.8,9.2,and11.8nm,respectively. The micropore volumes inside the mesopore walls the three supports(Table S1)are calculated to ～0.01cm3/g(SBA-15-60),0.09cm3/g(SBA-15-100). and0.04cm3/g(SBA-15-130),con?rming the existence of an uneven internal surface of the mesochannels. for the SBA-15-130sample,the micropore volume decreases after high hydrothermal temperature treat-ment(at130°C)because the micropores inside silica pore walls become the mesotunnels connecting the neighboring mesopores.To con?rm whether Au NPs were successfully con?ned inside the channels of mesoporous silica SBA-15,N2adsorption/desorption isotherms and TEM analysis were carried out after metal Au NPs with a size of～3nm were loaded into SBA-15supports.The N2adsorption/desorption therms(Figure1I)exhibit a type IV curve with an hysteresis loop,indicating that the structure of Au-SBA-15-100-300sample is similar to that of same sample without loading Au NPs.Moreover, Figure1.(I)N2adsorptionàdesorption isotherms of(a)SBA-15-100sample and(b)Au-SBA-15-100-300sample(in order observed clearly,the ordinate of adsorptionàdesorption isotherms of sample b increased byt400)and(inset)pore distribution curves calculated from the absorption branch of samples a and b by the BJH method.(II)Low-magni?cation high-magni?cation(inset)TEM images of sample b.(III)Conversions of benzyl alcohol under gas phase oxidation over sample (SBA-15à100),sample b(Au-SBA-15-100-300)after calcination at300°C,and sample c(Au-SBA-15-100-500) calcination at500°C.(IV)TEM image of sample c.